Реакция апатита с водой

• Свойства
• Где купить
• Фотографии
• Статьи
• Месторождения

Апатит — минерал, содержащий переменное количество фтора, хлора, OH — , а точнее — общее название для ряда родственных минералов группы апатита с общей формулой Ca ₅ (PO ₄ ) ₃ (F,OH,Cl). Разновидности (минеральные виды в группе) — фторапатит ( F — до 3,8), хлорапатит (Cl — до 6,8), гидроксилапатит , карбонат-апатит (с содержанием карбонатной группы СO ₂ ), стронциоапатит . Часто содержит примеси марганца, железа, стронция, алюминия, редких земель. Назв. от греч. арate — обман, введение в заблуждение, т.к. апатит часто принимался за другие минералы.

Химический состав

Cодержание (в %): СаО —53—56; P₂0s—41; F — до 3,8 (фторапатит); Cl — до 6,8 (хлорапатит); часто отмечаются примеси марганца, железа, стронция, алюминия, тория, редких земель, карбонатной группы — С0₂(карбонат-апатит) и др.

Для оптимизации номенклатуры «апатитов» IMA был создан специальный подкомитет под председательством Марко Пазеро (Marco Pasero). В марте 2010 г. подкомитет опубликовал результаты своей работы в *статье «Номенклатура минералов надгруппы апатитов «.

По кристаллохимическим признакам надгруппа апатитов разделена на пять групп: группа апатитов (apatite group), группа гедифана (hedyphane group), группа беловитов (belovite group), группа бритолитов (britholite group) и группа эллестадитов (ellestadite group).

Таким образом, официально слово апатит названием минерала не является. Оно служит названием надгруппы (apatite supergroup) и группы минералов.

Апатит является одним из самых распространенных акцессорных минералов.

В магматических породах апатит может начинать кристаллизоваться одним из первых, и продолжать до завершения кристаллизации, часто уже на интеркумулосной стадии. Часто встречаются друзы кристаллов в миаролах в гранитных пегматитах, в осадочных породах — в виде окатанных зерен.

Характерный минерал карбонатитов и лампрофиров. В этих породах апатит может быть ксенокристаллом, и происходить как из мантии, так и из коровых пород, или кристаллизоваться непосредственно из расплава.

Апатит является одним из самых распространенных биоминералов. Его микрокристаллы есть в зубах и костях позвоночных животных и человека. Апатит установлен во всех формах жизни — бактериях, беспозвоночных и растениях.

Биогенный апатит обычно является гидроксилапатитом и содержит большое количество CO₂ — до 6%. Фомула апатита может быть записана так: Ca₅(PO₄,CO3)₃(OH, F, Cl, CO₃). Он слабо раскристаллизован и слагает в костях игольчатые кристаллы вытянутые по оси с на примерно 1000 А и толщиной несколько элементарных ячеек (2 достоверно не известны, так как ультрадисперсное строение и постоянная примесь других соединения пока мешают применению рентгеноструктурного метода.
Главное отличие биологического апатита от апатитов Земной коры заключается в их химическом составе. Установлено, что в биологическом апатите часть ионов Ca 2+ , (PO₄) 2+ или (OH) — замещена другими ионами. Например, места Ca 2+ могут занимать Sr 2+ , Mg 2+ , Na + или K + ; ионы фосфата частично замещены ионами карбоната, а в качестве дополнительных анионов присутствуют (OH) — , фтор, хлор или карбонат-ионы. То, что многие ионы-заместители имеют отличную от исходных ионов величину заряда (среди заместителей двухзарядного иона кальция присутствуют однозарядные ионы натрия и калия, а заместителем трехзарядного иона ортофосфата часто служит двухзарядный ион карбоната), — компенсируется биологическим апатитом путём образования необходимого количества ионных вакансий, что приводит к нестехиометрическому переменному химическому составу биологического минерала. Именно поэтому невозможно говорить о точном химическом составе биологического апатита. Более того, химический состав сильно зависит и от вида твердой ткани; он различен для зубов и костей. В среднем кости человека и млекопитающих содержат 60-70% фосфатов кальция (значение меняется в зависимости от возраста и состояния здоровья).

Применение

Апатит и фосфорит называют «хлебным» камнем – применяются они для получения удобрений (суперфосфатов). Фосфатные минералы находят применение в литейном деле (придают литью большую текучесть и, таким образом, литье хорошо заполняет формы), в химической (для получения фосфора, фосфорной кислоты и других соединений) и керамической промышленности (для получения «костяного фарфора»). Из отходов производства фосфорных удобрений изготавливают так называемое фосфорное стекло, пропускающее ультрафиолетовые лучи. Получают также сорта стекол, задерживающих инфракрасные тепловые лучи. Применение фосфорного стекла дает возможность принимать солнечные ванны в помещении, наблюдать доменный процесс. Некоторые сорта фосфорного стекла выдерживают нагревание до 800С.

Фосфор, фосфорная кислота и соединения фосфора применяются в спичечной, керамической, текстильной, пищевой промышленности, военном деле, медицине. Насчитывается более ста отраслей народного хозяйства, где используются эти вещества. Прозрачные в ювелирном деле в Танзании, желтые – в Мексике, а желто-зеленый «кошачий глаз» — в Индии.

Месторождения апатита

Мировые запасы апатитов сосредоточены в месторождениях Хибинских тундр (Кольский п-ов). В Бурятии находятся Ошурковское и Белозиминское месторождения, в Якутии – Селигдарское, Нерянджинское, Улхан-Меленкинское. Апатиты найдены в Кокчетаевской, Акмолинской и Кустанайской областях (Казахстан). На Урале (Ильменские горы) апатит сосредоточен в глубинных щелочных магматических породах и пневматолитовых образованиях. Крупные кристаллы апатита контактового происхождения встречаются в Прибайкалье (р. Слюдянка).

Из зарубежных можно отметить месторождения Лао-Кай, Мау-Кок (Вьетнам), Китай, Танзания.

Свойства Минерала

Gordon (1944) Proceedings of the Academy of Sciences, Philadelphia: 96: 333.

Hudson, Cherkes, and Buchwald (1945) Journal of Urology: 53: 654 (sulfatian in urinary tracts).

Jolibois and Hébert (1946) Comptes rendus de l’Académie des sciences de Paris: 222: 569.

Pieruccini (1947) Att. Soc. tosc.: 54.

Afanasev (1948) Comptes rendus de l’académie des sciences de l’U.R.S.S., n.s: 62: 677.

Palache, C., Berman, H., & Frondel, C. (1951), The System of Mineralogy of James Dwight Dana and Edward Salisbury Dana, Yale University 1837-1892, Volume II. John Wiley and Sons, Inc., New York, 7th edition, revised and enlarged, 1124 pp.: 878.

Portnov, A.M. and Gorobets, B.S. (1969) Luminescence of apatite fro different rock types. Doklady Akademii Nauk SSSR: 184: 110-113.

McConnell, D. (1973) Apatite, its Crystal Chemistry, Mineralogy, Utilization, and Geologic and Biologic Occurrences. Springer-Verlag, New York, N.Y.

Lang, A.R. and Walmsley, J.C. (1983) Apatite inclusions in natural diamond coat. Physics and Chemistry of Minerals: 9: 6-8.

Farver, J.R. and Gletti, B.J. (1989) Oxygen and strontium diffusion kinetics in apatite and potential application to thermal history determinations. Geochimica et Cosmochimica Acta: 53: 1621-1631.

Hogarth, D.D. (1989) Pyrochlore, apatite and amphibole: distinctive minerals in carbonatite. In K. Bell, Ed., Carbonatites: Genesis and Evolution: 105-148. Unwin Hyman Ltd., London.

Elliott, J. C. (1994): Structure and chemistry of the apatites and other calcium orthophosphates. Elservier, Amsterdam, 389 pp.

Fleet, M.E. and Pan, Y. (1997b) Rare earth elements in apatite: uptake from H2O-bearing phosphate-fluoride melts and role of volatile components. Geochimica et Cosmochimica Acta: 61: 4645-4760.

Jonckheere, R. and Wagner, G. (2000) On the occurrence of anomalous fission tracks in apatite and titanite American Mineralogist: 85: 1744-1753.

Hughes, J.M. and Rakovan, J. (2002) The crystal structure of apatite, Ca5(PO4)3(F,OH,Cl). In Phosphates — Geochemical, Geobiological, and Materials Importance (M.L. Kohn, J. Rakovan, and J.M. Hughes, Eds.). Rev. Mineral. Geochem.: 48: 1-12.

Pan, Y. and Fleet, M.E. (2002) Compositions of the apatite group minerals: substitution mechanisms ansd controlling factors. In Phosphates. Reviews in Mineralogy and Geochemistry (M.J. Kohn, J. Rakovan and J.M. Hughes, Eds.) Reviews in Mineralogy: 48: 13-49.

Waychunas, G. (2002) Apatite luminescence. Reviews in Mineralogy and geochemistry: 48: 701-742.

Источник

Апатит

Минерал — это однородное по строению и составу вещество, входящее в состав горной породы, метеорита или руды, образованное в земной коре либо ее водной оболочке в результате естественных физико-химических процессов.

Ювелирные камни (как драгоценные, так и полудрагоценные) являются красивыми и редкими разновидностями того или иного минерала.

Представляет собой отношение массы вещества к занимаемому им объему. При сравнении двух объектов с одинаковым объемом тяжелее будет тот, чья плотность выше.

Относительная шкала твердости минералов, в которой 1 по Моосу соотносится с наименьшей твердостью, а 10 — с наибольшей.

Эталоном наибольшей твердости является алмаз, имеющий 10 единиц по Шкале Мооса.

История названия апатита

Апатит имеет греческое название, которое в переводе означает «обман». Действительно этот полудрагоценный камень легко спутать с турмалином, топазом, бериллом, аметистом, диопсидом или аквамарином.

Апатиты — это группа фосфатных минералов. Зелено-желтый камень в Испании называют спаржевым. В Норвегии встречаются апатиты цвета морской волны, и за это камень прозвали морокситом.

Апатит. Фото: carionmineraux.com

Химические и физические свойства апатита

Химическая формула апатита Ca₁₀(PO₄)₆(OH,F,Cl)₂. Формула изменяется в зависимости от количества содержащихся в минерале фтора и хлора. В качестве примесей можно выделить углекислый газ в карбонатной группе, а также алюминий, марганец, стронций и торий.

В зависимости от состава цвет апатита также меняется. Апатиты бывают с зелеными, голубыми, розовыми и желтыми оттенками.

Минерал очень хрупкий и легко повреждаемый. Если апатит смочить серной кислотой и поджечь, то пламя будет голубовато-зеленым. Камень растворяется в азотной, серной кислоте, а также в хлороводороде. Тяжело плавится.

Месторождения апатита

Апатит один из первых камней, который начинает процесс кристаллизации в магматической породе. Камень можно встретить в осадочных породах и в гранитных пегматитах.

Месторождений апатитов множество, однако в промышленных масштабах его добывают редко. Одно из таких находится в России на Кольском п-ове. Мороксит добывают в Забайкальском крае возле города Слюдянки, Иркутской области.

Применение апатита

Несмотря на схожесть апатита с драгоценными камнями, ювелиры почти не используют этот камень для изготовления украшений. Из-за низкой плотности камень легко повредить, и он быстро теряет привлекательность. Обычно украшения с апатитом интересуют коллекционеров, и, в основном, этот камень вставляют в колье и кулоны.

Чаще всего же апатит применяют в сельскохозяйственной промышленности для производства удобрений, а также на металлургическом, стекольном и керамическом производстве.

Браслет с апатитом. Фото: notonthehighstreet.com

Магические и лечебные свойства апатита

Этот необычный обманчивый минерал с первых дней энергетически «привязывается» к человеку. Его не рекомендуют дарить, т.к. он быстро потеряет свою привлекательность и попросту погибнет, при этом он может навредить новому хозяину. Если появляется желание снять с себя украшение с апатитом — стоит это сделать незамедлительно.

В то же время этот камень — настоящий преданный друг, способный своевременно указать на хвори. Если на протяжении долгого времени камень был блестящим, но резко потускнел, владельцу стоит обследоваться в медицинском учреждении. Апатит очень хороший индикатор здоровья.

Людям, которые носят апатит, могут сниться вещие сны. Камень сможет предупредить о надвигающихся неудачах и помочь предотвратить злой рок.

Кому подходит апатит

Поскольку апатит в первую очередь является надежным оберегом, его советуют иметь при себе людям опасных профессий: полицейским, пожарным, военным и летчикам.

Астрологи же рекомендуют носить изделия с апатитом людям, родившимся под знаком Рыб, Овна и Льва.

Источник

Апатит

Апатит наиболее распространенный минерал класса фосфатов. Встречается в качестве акцессорного минерала почти во всех типах горных пород.

Происхождение названия

Название минерала Апатит произошло от — обманывать, вводить в заблуждение, так как его часто путали с аквамарином, аметистом, оливином, флюоритом и другими минералами. Этот минерал впервые был назван апатитом в 1788 году Вернером, хотя самостоятельным видом кое-кто считал его и раньше. То, что он представляет собой фосфат кальция, и его сходство по составу с прокаленными костями, было установлено анализами Пру и Клапрота в 1788 году, хотя содержание F и Сl замечено не было. Названия spargelstein или asparagolith, asparagus-stone применялось к желтовато-зеленой призматической разновидности, первоначально найденной в Мурсии, Испания. Франколитом был назван после того, как его нашли в Вил-Франко близ Тэвистока, Девоншир, Англия. Даллит по имени братьев Т. и Дж. Далль (Т. и J. Dah 11), норвежских геологов. Вёлькерит по имени английского агрохимика Дж. А. Вёлькера (J. A. Voelcker, 1822—1884), который первым предположил существование оксиапатита.

Формула апатита

Синонимы: Основные синонимы. Из Испании: Chrysolite ordinaire de Lisle (1772; 2, 271, 1783) = Spargelgriine Steinkrystalle aus Spanien nahern Apatit Werner (Bergm. J., 74, 1790) = Spargelstein Werner, Asparagus Stone. ФрPierre d’Asperge. Asparagolithe Abildgaard (Ann. chim., 32, 195, 1800); Chaux phosphatee Vauquelin (Ann. chim., 26, 123, 1798); Phosphate of Lime. Из Саксонии: Aquamarin Briinnich [в его издании Кронштедта (Cronedt, Copenhagen, 1770)]. Amefhiste basaltine Sage (1, 231, 1777); de Lisle (2, 254, 1783) = Apatit Werner (Gerhard’s Grundr., 281, 1786; Bergm. J., 576, 1788 и 378, 1789); Phosphorsaurer-Kaik Klaproth (Bergm. J., 294, 1788); Sach- sl*Cher Beryll, Augustit Trommsdorf (J. de pharm., 8, 153, 1800). Moroxit [Hopвегия] Abildgaard (Moll’s Berg.-Htitten., Jo., 2, 432, 1798).

Русские синонимы: лазурь- апатит. NordenskiOld (Bull. soc. nat. Moscou, 30, 217, 224, 1857). Apatit [все Разновидности, кроме moroxite] Karsten (36, 1800); Apatite [включая moroxite] (2, 1801). Массивный: La Pierre Phosphorique [из Испании] Davila — Д Phosphate calcaire Proust (J. phys., 32, 241, 1788); Pelletier (Ann. chim., 7, ’90) = Phosphorite Kirwan (1, 129, 1794), Karsten (52, 1808); Osteolith Bromeis (Ann. Chem. Pharm., 79, 1851) = Bone-phosphate.
Talkapatit Hermann (J. pr. Chem., 31, 101, 1844). Manganapatit Siewert (Zs, Nat. Halle, 10, 339, 1874). Cupro-apatit (?) Adam (45, 1869). Epiphosphorit Breithaupt (В. H. Ztg., 25, 194, 1866). Pyroguanite, Giaubapatite (частью) Shepard (Am. J. Sc., 22, 96, 1856). Sombrerite Phipson (J. Chem. Soc. Loticin 15, 277, 1862). Estramadurite Roscoe н Schorlemmer (Treat, on Chem., 1 4 1877). Kietyoite NordenskiOld (Min. Finland, 154, 1863). Odontolite (частью Floridite Cox (Proc. Am. Assoc., 39, 260, 1891). Ciplyte (?) Ortlier (Bull ’ min., 13, 160, 1890).

Химический состав

Фторапатит, хлорапатит и гидроксилапатит соответствуют формуле Ca ₅ (PO ₄ ) ₃ (F, Сl, ОН). При этом F, Сl и ОН могут взаимно замещаться, образуя непрерывную серию между существенно чистыми конечными членами.

Фтор-апатит вторичный фосфат. Каратау. Фосфоритоносный бассеин

Кристаллографическая характеристика

Сингония Гексагональная.

Класс симметрии. Гексагонально-дипирамидальный—6/m.

Главные формы: Кристаллы короткопризматические до длиннопризматических вдоль [0001], особенно у апатита из кристаллических известняков и изверженных пород с преобладающими гранями <1010>и <1011>также толстотаблитчатые по <0001>, обычно у кристаллов гидротермального происхождения в пегматитах и жилах, с <1010>, сравнительно крупными <0001>и часто также с <1011>или тупыми пирамидами. Таблитчатые кристаллы иногда сложные; формы третьего порядка присутствуют обычно только в виде маленьких дополнительных граней.

Апатит. Кристалл

Форма нахождения в природе

Облик кристаллов. Отдельные хорошо ограненные кристаллы призматического облика. Размер их от очень мелких (видных только под микроскопом) до гигантских массой в 50 кг. Кристаллы апатита могут достигать очень больших размеров. Известен кристалл массой 250 кг (Канада, провнция Квебек).

Часты двойники.

Физические свойства апатита

Оптические

Цвет обычно зеленоватый (цвета морской воды), спаржево-зеленый, голубовато-зеленый, серовато-зеленый; также фиолетово-синий, фиолетовый, аметистовый; иногда бесцветный; бледнозеленовато-белый, серый, коричневый, мясо-красный, розово-красный, зеленый, светлоголубой; у марганцовистых разновидностей также темнозеленый до темно-голубовато-зеленого. Фиолетовый цвет исчезает при нагревании.

Желто-зеленая разновидность апатита называется спаржевым камнем, синяя и сине-зеленая — морокситом. Встречаются апатиты голубые, голубовато-зеленые, фиолетовые, желтые, зеленые, коричневые, бесцветные и с эффектом «кошачьего глаза». Но такие ювелирные камни весьма редки и приурочены в основном к пегматитам, гидротермальным или контактово-метасоматическим породам.

Окраска апатита связана с многочисленными элементами-примесями, входящими в состав минерала. В синих манганапатитах окраску определяет пятивалентный марганец, образующий тетраэдрические комплексы MnO ₄ 3- . Розовая окраска апатита, исчезающая при нагревании до температуры 600° С и восстанавливающаяся при облучении, обусловлена наличием ионов Sm 2+ . В спектрах зеленых и желтоватых апатитов фиксируются полосы поглощения Pr з+ .

Существенную роль в окрашивании апатитов играют электронно-дырочные центры: фиолетовая окраска связана с междуузельными атомами (2F _i ), зеленая и желтая — с F-центрами, зеленая и зеленовато-желтая — с R ₂ -центрами, голубая — сR ₁ -центрами.

В диопсиде Ковдор.

• Черта белая.
• Блеск стеклянный, приближающийся к полусмолистому.
• Прозрачность. Прозрачный до непрозрачного.

Механические

• Твердость 5, различная в разных направлениях, как у флюорита, и, иногда, очень близка к твердости последнего. Хрупкий.

Плотность кристаллов обычно 3,1—3,2 для фторапатита и хлорапатита; 3,18 (искусств., F), 6 3,17 (искусств., Cl); у чистых гидр0ксилапатита и карбонат-апатита несколько ниже: 2,9—3,1.

• Спайность по <0001>несовершенная и по <1010>— следы, но степень совершенства и качество варьируют.
• Излом раковистый неровного.

Химические свойства

Диагностические признаки апатита

Узнается по форме кристаллов, цвету и твердости. От похожего нефелина отличается зеленым цветом, стеклянным блеском и немного меньшей твердостью (5).

Происхождение и нахождение

Магматическое — в щелочных породах совместно с нефелином. . Пегматитовое — в жилах с мусковитом. Метаморфическое — в скарнах, а также в гнейсах и сланцах. Читать полностью >>

Изменения минерала

Были найдены псевдоморфозы серпентина, каолина и бирюзы по апатиту и апатита по пироморфиту (?), прозопиту и брушиту. Изредка апатит встречается в виде окаменевшего материала ископаемой древесины.

Месторождения

Зернистые агрегаты в кварцево-диопсидовой породе. Забайкалье Слюдянка.

Практическое применение

Используется для получения ортофосфорной кислоты как исходного сырья для производства фосфорных удобрений, фосфора и других химических веществ. Прозрачные красиво окрашенные апатиты используются как ювелирный камень. Читать полностью >>

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

Главные линии на рентгенограммах:

Старинные методы. Под паяльной трубкой с трудом оплавляется по краям.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В проходящем свете бесцветный или очень слабо окрашен. Одноосный отрицательный (—). Члены группы апатита, тем не менее, иногда бывают аномально двуосными с 2 и вплоть до 20°V могут обнаруживать строение из шести секторов в пинакоидальных частях, часто с одноосной сердцевиной. Окрашенные кристаллы слабо до сильно дихроичны с абсорбцией Е > О. Из минералов группы апатита хлорапатит имеет самые высокие показатели преломления; они уменьшаются как при замещении Cl на F или ОН, так и при замещении Р на С. Показатели преломления возрастают, однако, при замещении Са на Mn. Карбонат-апатит обладает также высоким двупреломлением. Голубые и голубовато-зеленые апатиты характеризуются отчетливым дихроизмом: голубой или голубовато-зеленый цвет по Ne и желтый по N _o . В остальных апатитах дихроизм выражен слабо. Показатели преломления: n _e = 1,598—1,666, n _o = 1,603—1,667 (у ювелирных разностей, как правило, n _e = 1,628—1,642, n _o = 1,632—1,649), n _o — n _e — 0,002— 0,004. Дисперсия — 0,013.

фото под микроскопом фото в шлифе николи скрешены

Источник

Вам также может понравиться

Как экономить воду и энергию? Откройте для себя 13 эффективных способов сэкономить дома

Цены на продукты питания, энергию, топливо, а также

Дождевая вода в саду и на балконе – как ею пользоваться?

В России мы можем собирать дождевую воду наиболее эффективно

Ящерица бежит по воде мем

Ящерица Христа В тропических лесах Америки встречается

Ячневая крупа пропорции при варке с водой

Крупа ячневая: как варить вкусную кашу – хитрости